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Fours de déliantage Le traitement thermique consiste à éliminer le liant par fusion, évaporation ou dégradation thermique.

Le déliantage est un procédé de décomposition thermique d'un liant polymère. L'utilisation d'un liant permet de maintenir les particules de poudre ensemble et de conserver la forme de la pièce. Ce procédé est souvent utilisé avant le frittage de pièces métalliques ou céramiques. Carbolite Gero propose une large gamme de fours de déliantage adaptés à vos besoins.

Le déliantage thermique peut être effectué efficacement dans un four d'incinération. Dans les deux processus, le déliantage et l'incinération, des matériaux sont éliminés. Lors du déliantage, le liant est retiré de la chambre du four.

Le déliantage sous atmosphère contrôlée est essentiel pour éliminer efficacement le liant, empêcher l'oxydation des pièces et maintenir un environnement sûr et contrôlé dans le four. Pendant le cycle du four, du gaz circule en permanence pour éliminer le liant. Carbolite Gero propose des fours HTK et HTBL pour la déliantage résiduel. Dans le cas des fours tubulaires, il convient de noter qu'une faible teneur en liant (< 1 gramme) est acceptable pour la R&D.

Le déliantage catalytique pose des exigences strictes au déliantage des pièces contenant du polyoxyméthylène (POM). Le four EBO est une solution idéale pour garantir un déliantage efficace des pièces brutes avec de l'acide nitrique.

Options de sécurité pour les fours de déliantage

Ce processus génère des substances volatiles qui peuvent s'avérer nocives. Des mesures doivent être prises pour réduire les risques éventuels. Carbolite Gero étudie les possibilités d'optimisation du processus de production.

Postcombustion

Utilisé pour oxyder les substances volatiles issues du processus d'élimination en NOx, CO2 et H2O. Cela garantit que toutes les substances volatiles sont transformées en molécules plus sûres et rejetées dans l'environnement.

Brûle toutes les substances volatiles, même celles dont le point d'ébullition est inférieur à 20 °C, comme l'hydrogène, l'ammoniac et l'éthane.
 

Piège à condensat

Utilisé pour la condensation de toutes les liaisons au-dessus de 20 °C. Permet le passage de toutes les substances volatiles dont le point d'ébullition est inférieur à 20 °C.

 

Postcombustion catalytique

Utilisation sur : AAF 3 & 7 et AAF 18 & 32

Il s'agit d'un composant céramique chauffé, dopé avec des métaux précieux. L'agent oxydant dispose d'une grande surface qui favorise l'oxydation des composants organiques ou des gaz tels que le CO et le NO.

Par rapport au dispositif de postcombustion, le catalyseur fonctionne à une température nettement plus basse.
 

Sortie de gaz chauffée avec ruban chauffant

Utilisé pour empêcher la formation de condensats dans la sortie de gaz.

Si le processus l'exige ou si le client le recommande, il est possible de combiner post-combustion et piège à condensats. Nous sommes des experts et avons plusieurs solutions dans notre portefeuille pour vous guider vers le bon produit et le bon équipement de sécurité. Si vous avez des questions sur une solution adaptée à vos besoins, n'hésitez pas à nous contacter.

Fours de déliantage Note d'application

Déliantage thermique

Le réchauffement du liant dans le four provoque une décomposition et une évaporation thermiques du liant. Le flux de gaz conduit les vapeurs hors de l'échantillon par les pores reliés à la surface.

Une mauvaise répartition de la température et un déliantage non homogène peuvent entraîner la formation de fissures et d'autres défauts dans l'échantillon. Il est donc nécessaire de réguler et de contrôler la vitesse de chauffage et la vitesse d'élimination du liant. La température pour le déliantage thermique varie de :

  • Élimination à basse température : température ambiante jusqu'à 200 °C - pour l'élimination des solvants.
  • Élimination à haute température : 200 °C - 600 °C - pour les substances volatiles ayant un point d'ébullition plus élevé.
  • Élimination du liant Backbone : ≥ 600 °C.
L'utilisation d'un processus de déliantage en plusieurs étapes, au cours duquel l'échantillon est maintenu à différentes températures de déliantage, garantit l'élimination complète des composés chimiques. Un chauffage trop rapide peut entraîner une augmentation des taux d'expansion et éventuellement endommager l'échantillon et la post-combustion. Cela peut à son tour empêcher la conversion des composés organiques en NOx, CO2/ et H2O. Il est important d'éviter les gaz emprisonnés et un processus d'élimination des liants incomplet, car ils entraînent des défauts et une microstructure indésirable.

Le graphique montre les résultats de l'analyse thermogravimétrique.

Analyse Thermogravimétrique

Pour suivre et optimiser la progression de la dégradation thermique, il est recommandé d'utiliser la technique de l'analyse thermogravimétrique (ATG). Une diminution de la masse des réactifs s'accompagne souvent d'une augmentation du produit de départ.

Cette modification peut être enregistrée en surveillant la perte de masse en temps réel pendant le cycle thermique.

TGA jusqu'à 5 g : analyseurs thermiques pour les processus thermoanalytiques - ELTRA

Déliantage catalytique

Dans ce processus, le liant principal est directement attaqué par une vapeur d'acide. Lorsque le liant réagit avec l'acide qui agit comme catalyseur, il se transforme en petites molécules qui peuvent ensuite être éliminées. Le déliantage catalytique permet d'éliminer le liant plus rapidement que le déliantage thermique. Cette méthode est particulièrement utile dans les situations où il y a de gros composants ou un débit élevé, car l'élimination des produits gazeux prend beaucoup de temps. Le déliantage catalytique à basse température garantit l'élimination des gaz susceptibles de créer une pression dans les pores et empêche la rupture de la pièce.

Importance du déliantage

Lors du frittage, il est impératif d'éliminer le liant pour plusieurs raisons :

  • La présence de liant pendant le frittage entraîne une plus grande densité de défauts à l'intérieur. Lorsque la température du four augmente, le liant peut brûler et des gaz peuvent se former. Ces gaz sont piégés dans la structure, ce qui entraîne une structure très poreuse.
  • Le liant non brûlé empêche les pièces d'atteindre leur pleine densité. Cela est dû au fait que les particules ne peuvent pas se rapprocher et fusionner complètement, ce qui est nécessaire pour obtenir un composant de densité maximale.
  • Si le liant n'est pas retiré avant le frittage, cela entraîne une détérioration des propriétés mécaniques de la pièce. En effet, le frittage améliore la microstructure de la pièce, mais la présence de liant non brûlé entrave le processus et modifie sa composition chimique.
  • Si le liant reste après le déliantage et le frittage, il réagit avec les autres éléments de la pièce et entraîne une baisse du point de fusion et d'autres propriétés générales du composant.
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Contactez nous pour un devis gratuit

Qu'il s'agisse d'un produit standard ou d'une solution entièrement personnalisée, Carbolite Gero a fabriqué des milliers de solutions de séchage au fil des ans et a réalisé des projets dans le monde entier.

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Fours de déliantage - FAQ

Qu'est-ce que le déliantage ?

Le déliantage est une étape décisive dans la métallurgie des poudres et la fabrication additive, car il permet aux pièces de conserver leur forme avant les étapes de traitement ultérieures. Le déliantage consiste à éliminer thermiquement le liant ou les additifs d'une pièce moulée. Le déliantage permet de consolider les poudres et de minimiser la porosité ou les vides à l'intérieur de la structure.

Quelle est la différence entre le déliantage et la pyrolyse ?

Si le déliantage et la pyrolyse sont tous deux liés à la chaleur, ces deux processus ont des objectifs différents au cours du processus de fabrication. Lors du déliantage, le liant est éliminé par dégradation ou évaporation. Le processus de déliantage est nécessaire avant le frittage afin de produire un composant complètement étanche. La pyrolyse, quant à elle, est une décomposition chimique induite thermiquement qui se produit en l'absence d'oxygène. Les précurseurs organiques sont décomposés à haute température et dans un environnement inerte pour produire des substances volatiles sans carbone.

Quels secteurs profitent du processus de déliantage ?

Le déliantage est utilisé dans plusieurs secteurs pour préparer les composants avant le frittage. Les secteurs qui bénéficient du déliantage sont la fabrication additive, le moulage par injection de poudre métallique (MIM), le moulage par injection de céramique (CIM), la production de céramique technique, l'automobile, l'aérospatiale, la défense et la technologie médicale. Les produits fabriqués dans le cadre de ce processus vont des produits de consommation aux produits industriels de haute technologie.

Quelles solutions proposons-nous pour le déliantage ?

Carbolite Gero propose trois solutions de déliantage différentes, à savoir le déliantage thermique à l'air, le déliantage thermique sous atmosphère contrôlée et le déliantage catalytique. En fonction de vos besoins, nous pouvons vous proposer une gamme de fours ou une option de four. Avant de faire votre choix, vous devez connaître la taille de votre composant et la quantité de liant qu'il contient.